OT11PidReg

O = Digital output

T = Control functions

The OT11PidReg function implements a PID controller to temperature (heating only) with self-tuning function.

OT11PidReg ( aswParReg , aswParUsr, gwSetPoint, gwMeasure, gfEnaReg, agwOutReg )

Parameters:

After calling the function, the “error code” variable in agwOutReg[6] takes certain values, the meaning of these values is summarized below:

0: No error
1: Error setting sampling time
2: Error setting lower limit and/or greater of scale
3: Error setting the proportional band
4: Error setting integration time
5: Error setting derivative time
6: Error setting minimum and/or maximum value regulator output
7: Error setting sampling time derivative

;---------------------------------------------
; Project           : REG_012
; Module Name  : PIDREG
; Author            : 
; Description     : PID regulator
;---------------------------------------------
	aswParReg [0]=500			; tempo campionamento = 500ms
	aswParReg [1]=10000			; fondo scala superiore temperatura = 1000.0 °C
	aswParReg [2]=0				; fondo scala inferiore temperatura = 0.0 °C
	aswParReg [3]=500			; Valore massimo uscita regolatore= 500
	aswParReg [4]=0				; Valore minimo uscita regolatore= 0
 
        gfEnaReg = 1				;Abilita Regolazione
MAIN:
	gwSetPoint = 800
        gwMeasure = glTemperatura		;Passa la temperatura misurata in UM
        OT11PidReg ( aswParReg , aswParUsr, gwSetPoint, gwMeasure, gfEnaReg, agwOutReg )
	IF agwOutReg[5] EQ 0
		RESOUT ofOutPow
	ELSE
		SETOUT ofOutPow
	ENDIF		
 
WAIT 1
JUMP MAIN

Un regolatore legge un segnale di ingresso (variabile di processo / misura), lo confronta con un segnale di riferimento(setpoint) e modifica il valore dell'uscita per ottenere l'uguaglianza della variabile di processo con il setpoint.

Uno dei più diffusi tipi di regolatori è il PID (Proportional, Integral, Derivative).

Fornisce un contributo, all'uscita, proporzionale all'errore tra il set point e la misura. Il coefficiente di proporzionalità è detto “costante proporzionale” (Kp)
OutP(t) = Kp*err(t)
Molto spesso, al posto del coefficiente proporzionale viene usato il parametro di “Banda proporzionale” definito come:
Kp=100/PB
Esprimendo le variabili in percentuale rispetto al fondo scala, PB rappresenta l'ampiezza del segnale di errore (setpoint-misura) in grado di portare l'uscita proporzionale al 100%.

La sola azione proporzionale non riesce ad annullare l'errore a regime, rimane sempre una piccola differenza tra il set point e la misura. Quando PB aumenta l'errore a regime aumenta, quando PB diminuisce l'errore a regime diminuisce. Valori troppo piccoli di PB possono portare il sistema in oscillazione.

Fornisce un contributo, all'uscita, proporzionale all'integrale dell'errore. In ipotetiche condizioni di errore costante, l'uscita integrale aumenta linearmente e raggiunge il valore dell'uscita proporzionale dopo il tempo integrale.

OutI(t) = 1/Ti*∫err(t)

L'integrale è utilizzato, in abbinamento al proporzionale, per eliminare l'errore a regime.

Fornisce un contributo, all'uscita, proporzionale alla derivata dell'errore. In ipotetiche condizioni di errore crescente linearmente (quindi la sua derivata è costante), l'uscita proporzionale aumenta linearmente e raggiunge il valore dell'uscita derivativa dopo il tempo derivativo.

OutD(t) = Td*Δerr(t)/Δt

Il regolatore PID comprende anche la procedura di self-tuning che permette di calcolare in maniera automatica il valore ottimale dei parametri di regolazione PID in fase di avviamento del processo. E' perciò importante eseguire la procedura quando la temperatura misurata è prossima a quella dell'ambiente (temperatura di equilibrio in assenza di potenza).
La funzione attiva il massimo di potenza impostata fino al raggiungimento del valore intermedio tra la temperatura iniziale ed il set-point, quindi azzera la potenza. La funzione valuta la risposta del sistema, quindi, dall'ampiezza della sovraelongazione e dal tempo che intercorre tra l'azzeramento della potenza ed il picco di temperatura, calcola i parametri PID.
Al termine della valutazione della risposta la funzione si autodisabilita ed il regolatore inizia la regolazione con i nuovi parametri per il raggiungimento del set-point impostato.

1. Disabilitare la regolazione (variabile gwEnaReg=0)
2. Impostare il setpoint al valore desiderato
3. Assicurarsi che la temperatura sia prossima alla temperatura ambiente
4. Abilitare la funzione di selftuning impostando il parametro aswParUsr [5] al valore 1
5. Spegnere lo strumento (oppure eseguire un RESTART)
6. Riaccendere lo strumento (oppure mandare in RUN l'applicativo)
7. Abilitare la regolazione

1. Disabilitare la regolazione (variabile gwEnaReg=0)
2. Impostare il setpoint al valore desiderato
3. Assicurarsi che la temperatura sia prossima alla temperatura ambiente
4. Abilitare la funzione di selftuning impostando il parametro aswParUsr [5] al valore 2
5. Abilitare la regolazione
   N.B Durante il selftuning il valore del parametro aswParUsr [5] assume i seguenti valori per indicare lo stato:
6. Attesa temperatura al setpoint
7. Attesa che la temperatura finisca di crescere
8. Attesa che la temperatura inizi a decrescere
9. Fasi finali di calcolo